[发明专利]微流控芯片、基于微流控芯片的分析装置及分析方法

说明书

本发明涉及一种微流控芯片，其设置有微流通道，过滤元件和检测区域，所述过滤元件设置于所述微流通道内，用于过滤液体样本使含有目标微粒的液体流入所述检测区域。本发明还涉及一种基于微流控芯片的分析装置，其包括上述微流控芯片以及检测分析单元，所述检测分析单元用于对检测区域进行检测分析以获得所述目标微粒的生物信息。另外，本发明涉及一种对所述液体样本中的目标微粒进行分析的方法。

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片及其应用，属于生物检测领域。

背景技术

生物样本，例如外泌体可携带多种蛋白质、mRNA、miRNA，参与细胞通讯、细胞迁移、血管新生和肿瘤细胞生长等过程。目前外泌体的检测方法主要包括酶联免疫吸附测定(ELISA)和流式细胞仪，外泌体分离提纯的方式包括超速离心法、密度梯度离心、磁珠免疫法、PEG-base沉淀法和流式细胞仪。

酶联免疫吸附测定灵敏度低、耗时长且操作繁琐，对检测外泌体存在一定的局限性。

超速离心法是目前外泌体提纯最常用的方法，操作简单获得的外泌体的数量较多，但过程费时且回收率不稳定，纯度也受到质疑，此外，重复离心操作还有对外泌体造成损害，从而降低其质量。

密度梯度离心法分离得到的外泌体纯度较高，但是前期的准备工作繁琐，耗时以及量少，另外对离心时间非常敏感。

磁珠免疫法保证外泌体形态的完整，特异性高、操作简单、不需要昂贵的仪器设备，但是非中性pH和非生理性盐浓度会影响外泌体生物活性。

PEG-base沉淀法其原理与竞争性结合游离水分子有关。利用PEG沉淀外泌体存在不少问题：比如纯度和回收率低，杂蛋白较多，颗粒大小不均一，产生难以去除的聚合物，另外PEG-base中采用的物理作用例如机械力或者Tween-20等化学添加物将会破坏外泌体等，因此容易受到质疑。

在上述方法中，能同时检测并且提纯外泌体的只有流式细胞仪。然而，流式细胞仪通常用于细胞分析和细胞筛选。对于尺寸比细胞小得多的外泌体，流式细胞仪的效率和灵敏度都会大大降低。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种微流控芯片，其设置有微流通道，所述微流控芯片还设置有过滤元件和检测区域，所述过滤元件设置于所述微流通道内，用于过滤液体样本使含有目标微粒的液体流入所述检测区域。

在一优选的实施例中，所述过滤元件为多孔膜，所述多孔膜的孔径为200-250nm。

在一优选的实施例中，还包括至少一液体通道与所述微流通道连接，所述至少一液体通道用于通入至少含有标记物的液体以标记所述目标微粒使含有标记物的目标微粒的液体流入所述检测区域。

在一优选的实施例中，所述标记物包括荧光试剂，所述荧光试剂选自有机荧光分子、荧光脂质体、量子点和纳米金的一种或几种组合，所述标记物与所述目标微粒相连接实现所述目标微粒的标记。

在一优选的实施例中，所述液体样本为癌症患者的体液，所述目标微粒为癌细胞的外泌体，所述目标微粒的表面连接含有肿瘤特异性抗体的量子点。

在一优选的实施例中，所述至少一液体通道还用于通入含有纳米磁珠的液体，所述含有纳米磁珠的液体用于识别并捕捉所述目标微粒以使所述目标微粒在所述检测区域被检测到，所述微流控芯片还包括一分离单元，所述分离单元包括一电磁控制系统，所述电磁控制系统用于吸引所述目标微粒集中于所述至少一液体通道的预设位置，以富集分离所述目标微粒。

一种分析装置，其包括：上述微流控芯片；以及检测分析单元，所述检测分析单元用于对所述微流控芯片的检测区域检测分析是否存在所述目标微粒。

在一优选的实施例中，所述检测分析单元将光导向所述检测区域以检测出是否存在所述目标微粒，所述检测分析单元还设置有成像装置，用于对检测到的所述目标微粒进行实时的拍照成像。